專利號

ZL201410161811.X

專利權人

江蘇龍城精鍛有限公司

專利名稱

混合勵磁發電機用爪極熱鍛冷擠制造工藝

推薦理由

擬推薦專利 ZL201410161811.X 混合勵磁發電機用爪極熱鍛冷擠制造工藝是針對混合勵磁爪極現有制造技術生產效率低、質量不穩定等問題提出的一種綠色高效節能的新型制造工藝技術。

爪極是倫德爾式交流發電機轉子總成中的核心零件，其主要作用是將轉子中勵磁線圈產生軸向磁場轉化為徑向磁場，從而使得轉子旋轉時獲得沿空間三維分布的交變磁場。混合勵磁發電機轉子用爪極（以下簡稱“混合勵磁爪極”）是基于汽車發電機高功率輕量化的要求而發展出現的新一代爪極。其與常規爪極不同之處在于在爪極兩側面留有磁鐵槽，裝配使用時在磁鐵槽中鑲嵌永磁體，極大增加了發電機的導磁性能，從而大幅度增加發電機的功率和發電量。

對于混合勵磁爪極而言，由于磁鐵槽尺寸精度要求較高，現有專利技術 ZL200510095172.2 “汽車發電機用爪極的制造工藝”已經不能夠滿足要求，需要在此技術基礎上額外對爪部進行銑削加工，而單個爪極一般有 6-8 個爪，每個爪均通過銑削方式加工出磁鐵槽，生產效率十分低下而且生產成本極高，極大地限制了混合勵磁爪極的推廣和應用，該技術方案可以具體可參 CN201210145579.1 混合勵磁發電機用爪極的加工工藝專利。

為了能夠滿足混合勵磁爪極高效均質生產的需要，專利權人江蘇龍城精鍛有限公司于 2014 年提出了本發明專利申請，并于 2017 年獲得授權。該專利涉及一種混合勵磁發電機用爪極熱鍛冷擠制造工藝，包括以下步驟：下料 → 加熱 → 鍛造 → 切邊 → 拋丸 → 冷擠 → 鉆內孔 → 精鏜內孔 → 車磁軛端面，其中：鍛造時在磁鐵定位面與磁鐵支撐面相交處設置一條容料槽；冷擠時冷擠磁軛外圓面、底平面、內斜面和爪極外圓面，以及冷擠磁鐵定位面和磁鐵支撐面。本發明提供一種能保證爪極的磁鐵支撐面與磁鐵定位面相交處的圓角半徑不大于 0.5mm 的混合勵磁發電機用爪極熱鍛冷擠制造工藝，且生產效率高。

該授權專利文件總計 8 頁，其中摘要頁 1 頁，權利要求書 1 頁，說明書 3 頁，說明書附圖 3 頁。擁有獨立權利要求 1 個，從屬權利要求 6 個，說明書已清楚、完整地公開發明的內容，權利要求書清楚、簡要，權利要求以說明書為依據，保護范圍合理。

擬推薦專利為專利權人自主研發，首次提出在鍛造過程設置容料槽來為后續冷擠壓提供材料流動空間，進而在滿足零件局部形狀尺寸精度的同時降低材料流動應力，提高模具壽命，從而使得混合勵磁爪極的高效均質成形成為可能，具有很大的創新難度。

此外，在專利的運用保護方面，專利權人采用了產品化、資本化、標準化、專利風險定期監控和預警、系列專利申請和國際申請、競爭對手侵權證據收集等措施對本專利進行積極轉化運用。

擬推薦專利在專利權人公司內進行了產業化實施，公司自 2015 年實施該專利技術以來，公司累計銷售專利產品 2420 萬件，新增銷售額 36300 萬元，新增利潤 2178 萬元，新增出口額 12705 萬元，取得了良好的經濟效益。

綜上所述：擬推薦專利技術具有較高的新穎性、創造性，專利文本質量高，轉化應用得當，取得了良好的經濟和社會效益，特推薦參評第二十二屆中國專利獎。

專利號

ZL201810749266.4

專利權人

無錫派克新材料科技股份有限公司

專利名稱

一種大型高溫合金高筒形鍛件分段軋制方法

推薦理由

1 、參評專利技術獨創性高： 參評專利首次提出一種大型高溫合金高筒形鍛件分段軋制方法，通過先采用分段異形模具對環形坯料進行分段局部軋制、后采用直壁模具對局部軋制后的環件進行整體軋制的方法，實現大型高溫合金高筒件的分段軋制成形，提高了產品整體力學性能、均勻性和質量，在不增加設備投入的前提下，采用常規的軋環設備進行整體化軋環，大大降低了設備所需的軋制力，降低了生產成本，解決了以往采用分段焊接的方法實現大高度鍛件鍛造中存在力學性能不達標或采用大型輾環設備實現大高度鍛件軋制帶來生產成本過高的問題。參評專利還通過將分段局部軋制成形后的已軋制的各部分涂抹保溫涂層和保溫棉，以控制局部軋環后的環件在整體加熱過程中的溫度，保證鍛件能夠在狹窄的加工窗口溫度內成形，避免已軋環部分的環件由于升溫過快而導致力學性能下降，保證了已軋環部分的材料的強度，獲得優良的組織性能。

2 、參評專利突破技術瓶頸： 參評專利技術方案實現了在異步軋制、多道次軋制、旋轉軋制運動、導向運動、直徑擴大運動等復雜環境下，實現精確控制高筒形鍛件的軋制成形工藝，是制造高性能精密高筒形鍛件的首選工藝，該專利技術方案是研制 750 ℃級變形高溫合金精密環鍛件的核心工藝技術方案，也是專利權人成為國內第一家成功研制 750 ℃級變形高溫合金精密環鍛件的單位的基礎性原創技術方案，解決了我國航空發動機關鍵高筒鍛件材料利用率和產品質量可靠性的瓶頸問題，提升軍用航空發動機環鍛件的整體制造水平，為新一代航空發動機的研發提供有力保障。

3 、參評專利應用范圍廣泛： 參評專利技術方案已廣泛應用于我國航空發動機用壓氣機機匣、渦輪機匣、靜葉環、密封環、支撐環、安裝環等關鍵熱端承力零件制造，滿足了其苛刻的承溫能力、力學性能和產品質量要求，該專利技術方案還可用于航空火箭大型環件、大型燃氣機、煙氣輪機、大涵道比渦扇發動機、兵器裝備、工程機械等高端裝備制造領域。

4 、參評專利經濟、社會效益顯著： 參評專利技術方案經濟效益顯著， 2017-2019 年，三年累計實現銷售額 5.96 億元，其中出口額達 8307.72 萬元，主要客戶涉及 GE 、 Rolls-Royce 、等國內外知名企業。

參評專利技術方案不但大幅度提高了航空航天飛行器環筒狀主承力結構的強度、減輕了飛行器重量，而且促進高溫合金巨型環鍛件的研制生產與應用，形成我國巨型整體環鍛件和高筒形環鍛件的研制和生產能力，有助于完善大型高溫合金高筒型鍛件的系統研制體系，提升我國環鍛件行業工藝技術綜合水平和轉型升級，解決國家重大工程和裝備制造的瓶頸問題，保障和支撐我國航空航天和武器裝備的持續發展，實現相關產品的產業化并填補國內空白。

專利號

ZL 201610967628.8

專利權人

山西中工重型鍛壓有限公司

專利名稱

TiAl 合金棒材的制備方法

推薦理由

TiAl 合金具有低密度、高比強度、優異的高溫抗氧化性能，有望在 700℃-900℃ 區間替代鎳基高溫合金，是航空發動機減重的關鍵結構材料。目前，航空發動機用 TiAl 合金壓氣機葉片主要采用模鍛方式制備，高效均質的棒材是制約其工程應用的 瓶頸技術問題。

本專利申請之前， TiAl 合金棒材制備技術主要由鑄錠冶金技術和粉末冶金技術兩種，具體可參照已公開專利文獻 CN101457331 、 CN101518794 、 CN103725910A 等。鑄錠冶金技術主要是將鑄錠切削后得到坯料，然后將坯料進行包套處理后在特定的溫度范圍內擠壓成 TiAl 合金棒材。該工藝對包套材料有一定要求且需要在真空或氬氣氣氛下焊接，同時這種工藝存在一定的缺陷，如包套材料與 TiAl 合金協調變形能力差，導致棒材直徑粗細不均，當擠壓溫度過高時包套材料還易與 TiAl 合金發生反應，影響棒材質量。粉末冶金技術是將粉末原料預制成形，然后通過致密化處理得到坯料，隨后進行包套擠壓，該技術工藝復雜，成本較高，同時坯料制備過程中粉料易發生氧化和引入雜質，成品的致密度為 85~90% ，使 TiAl 合金性能降低。

本發明采用水冷銅坩堝感應凝殼熔煉成功解決了難熔中間合金及成分嚴重偏析的問題；本發明在真空狀態下進行等溫擠壓，避免了 TiAl 合金在加熱過程中表面氧化，使得到的棒材具有良好的表面質量，無表面開裂現象，同時解決了常規擠壓工藝中 TiAl 棒材從心部到外緣的存在溫度梯度的缺陷，保證棒材組織的均勻性；本發明中采用無包套擠壓，改變了傳統的坯料處理方式，降低了成本，簡化了擠壓工藝，避免了包套材料與 TiAl 合金變形協調性不好的問題，使得到的棒材具有較高的尺寸精度，同時解決了包套材料與 TiAl 合金在高溫下反應熔化的問題，改善了棒材的質量；本發明中采用高純石墨制備擠壓模具，降低了成本，同時石墨本身良好的潤滑性保證了棒材的表面質量；本發明中得到的棒材晶粒均勻細小，具有良好的熱塑性和變形協調性，適用于后續的等溫成形過程，為生產性能優良的 TiAl 合金鍛件制品提供良好基礎 。該專利權利要求書清晰的表達了所要保護的工藝流程步驟及關鍵工藝步驟的要點，保護范圍合理；專利說明書詳細公開了本技術領域技術人員可重復實現的具體實施例，內容詳實，文本質量高。

專利權人將本專利技術進行了開發和應用，開發出高性能 TiAl 合金棒材及壓氣機葉片，并與國內相關科研及應用單位進行合作，有望實現 TiAl 發動機葉片的工程應用。

本專利的精煉及無包套擠壓成形工藝技術還為鍛造領域其它高溫合金產品例如高熵合金、鎳鋁金屬間化合物等材料的制造提供啟示，可有效促進國內難變形高溫結構材料精密擠壓工藝技術的創新升級，在航天、核電、軍工等其它領域具有廣闊的推廣應用前景。

專利號

ZL 201710450504.7

專利權人

伊萊特能源裝備股份有限公司

專利名稱

一種低溫環境用風電法蘭制作方法

推薦理由

風力發電作為一種清潔能源，具有日益廣泛的應用前景。在全球風力發電方興未艾的今天，特殊環境下使用的風力發電機，對風電法蘭的性能，也提出了更加嚴格的要求。

現有的風電法蘭用 Q345E （或 S355NL ）材料，由于其良好的焊接性能、較高的強度、良好的塑性和低溫沖擊韌性，在國內外獲得了廣泛的應用。然而，這種材料的低溫沖擊性能，一般只能滿足 -50 ℃沖擊性能的要求，對于更低環境溫度下的風力發電系統，其風電法蘭所要求的更高的低溫沖擊要求，則無法滿足。

本發明就是針對更低環境溫度下，風電法蘭更高的低溫沖擊性能要求，而提供的一種低溫環境用風電法蘭制作方法。通過進一步優化 Q345E 的化學成分，優化其鍛造成型工藝和熱處理工藝，鍛造過程為保證具有充分的鍛透性，根據工件下料尺寸選擇合適的壓機和鍛比，熱處理工藝根據鍛件尺寸選擇合理的升溫速度和冷卻速度，解決了風電法蘭 -60℃ 沖擊性能的技術難題問題。本發明使得風電領域法蘭鍛件能夠滿足 -60 ℃ Kv ≥ 50J 的低溫沖擊性能要求，同時也滿足客戶對強度、硬度和探傷的要求，該技術處于國內領先水平。